本發(fā)明涉及空間站科學(xué)實驗載體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可折疊便攜式科學(xué)實驗機柜。

背景技術(shù)：

空間站是不同科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)實驗的公共載體，組成空間站的實驗系統(tǒng)分別為實驗艙，實驗柜和實驗載荷等。其中，科學(xué)實驗柜的主要用途是為實驗項目和有效載荷設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)的機、電、熱和環(huán)境接口，便于航天器實現(xiàn)統(tǒng)一的供電、信息管理、環(huán)境和溫度控制，確保設(shè)備正?？煽康墓ぷ鳌?/p>

目前，國際采用的機柜er(expressrack)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，提供了標(biāo)準(zhǔn)的基本機、電、熱、液結(jié)構(gòu)接口，提供了通用的實驗支持能力，但該機柜為整體剛性結(jié)構(gòu)，笨重且占用空間大，而由于空間站各艙發(fā)射承載能力限制，上行時需要保持大量閑置空間，無法對占用空間大的機柜進行運輸；貨船雖然具有大量的上載運輸能力，但不能運輸整柜級大載荷，所以，對機柜的運輸問題使得利用空間站資源環(huán)境進行科學(xué)實驗的工作受到了限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可折疊便攜式科學(xué)實驗機柜，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種可折疊便攜式科學(xué)實驗機柜，包括：兩個結(jié)構(gòu)相同的鏡像對稱安裝的可折疊支架，所述可折疊支架包括側(cè)面支架、背面支架和頂面支架，所述側(cè)面支架包括主體結(jié)構(gòu)和滑動結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)為多根桿件組成的剪叉機構(gòu)，所述桿件之間通過轉(zhuǎn)軸連接并實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，所述滑動機構(gòu)包括線性導(dǎo)軌和滑塊，所述滑塊可在所述線性導(dǎo)軌上滑動，所述主體結(jié)構(gòu)底端的一個桿件頭通過轉(zhuǎn)軸與所述滑塊連接，所述主體結(jié)構(gòu)底端的另一個桿件頭通過轉(zhuǎn)軸與所述線性導(dǎo)軌連接；所述背面支架為多根桿件組成的剪叉機構(gòu)，所述桿件之間通過轉(zhuǎn)軸連接并實現(xiàn)轉(zhuǎn)動；所述側(cè)面支架和所述背面支架通過連接組件連接，所述側(cè)面支架頂端的兩個桿件頭分別通過轉(zhuǎn)軸與所述頂面支架連接，所述背面支架頂端的兩個桿件頭分別通過轉(zhuǎn)軸與所述頂面支架連接。

優(yōu)選地，所述連接組件包括側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件、背面轉(zhuǎn)軸組件和轉(zhuǎn)接頭，所述側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件和背面轉(zhuǎn)軸組件通過所述轉(zhuǎn)接頭連接，所述連接組件為“l(fā)”型結(jié)構(gòu)，所述側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件與所述側(cè)面支架的轉(zhuǎn)軸連接，所述背面轉(zhuǎn)軸組件與所述背面支架的轉(zhuǎn)軸連接。

優(yōu)選地，所述背面轉(zhuǎn)軸組件上預(yù)留有安裝面，預(yù)留的所述安裝面用于滿足外部載荷的安裝要求。

優(yōu)選地，所述頂面支架包括鏤空的長方形中厚板和具有限位作用的導(dǎo)軌柱，所述長方形中厚板的側(cè)面和背面下方均安裝有所述導(dǎo)軌柱，所述導(dǎo)軌柱上安裝有導(dǎo)軌滑塊，所述導(dǎo)軌滑塊可在所述導(dǎo)軌柱上滑動，所述導(dǎo)軌滑塊通過轉(zhuǎn)軸分別與所述側(cè)面支架和所述背面支架的頂端桿件頭連接。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌柱的一端為圓錐型結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述背面支架和所述側(cè)面支架的桿件的數(shù)量由載荷區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)載荷數(shù)量決定，每一所述桿件均為部分鏤空結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述滑塊與動力輸入設(shè)備連接，所述動力輸入設(shè)備選自滾柱絲杠與電機或彈簧儲能裝置。

優(yōu)選地，兩個所述可折疊支架的兩個所述背面支架通過復(fù)合材料連接件連接，所述復(fù)合材料連接件分別勾住兩個所述背面支架上的轉(zhuǎn)軸。

優(yōu)選地，所述復(fù)合材料連接件上預(yù)留有安裝面，預(yù)留的所述安裝面用于滿足外部載荷的安裝要求。

優(yōu)選地，所述頂面支架的兩側(cè)面板上開設(shè)有螺栓孔，兩個所述可折疊支架的兩個所述頂面支架可通過防脫螺釘插入所述螺栓孔進行連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實施例提供的可折疊便攜式科學(xué)實驗機柜，由鏡像對稱的兩部分組成，兩部分可以各自獨立實現(xiàn)收攏與打開，每部分由側(cè)面支架，背面支架和頂面支架組成，側(cè)面支架與背面支架均通過桿件組成剪叉機構(gòu)，從而通過連桿之間的轉(zhuǎn)動與平動實現(xiàn)載荷的上升與下降，進而實現(xiàn)實驗機柜的展開和收攏，實現(xiàn)了機柜尺寸的壓縮(由1120mm壓縮至280mm)，極大地提高了機柜運輸?shù)男什⒔鉀Q了原機柜尺寸較大導(dǎo)致的上行難題；而且簡單的機械機構(gòu)設(shè)計使得折疊機構(gòu)的展開非常容易；折疊機柜的兩部分獨立對稱設(shè)計，使得結(jié)構(gòu)更為簡單，進而使得收攏和展開便于操作；并且整體結(jié)構(gòu)可以通過一個動力輸入實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的展開，減少了動力輸入源的數(shù)量，使得整體結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小。

附圖說明

圖1是可折疊實驗機柜的收縮狀態(tài)示意圖；

圖2是可折疊實驗機柜的打開狀態(tài)示意圖；

圖3是側(cè)面支架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是連接組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是頂面支架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是可折疊實驗機柜的應(yīng)用效果收縮狀態(tài)示意圖。

圖中，各符號的含義如下：

1圓錐形端頭、2側(cè)面支架、3背面支架、4頂面支架、5桿件、6轉(zhuǎn)軸、7線性導(dǎo)軌、8滑塊、9連接組件、10側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件、11背面轉(zhuǎn)軸組件、12轉(zhuǎn)接頭、13安裝面、14長方形中厚板、15導(dǎo)軌柱、16導(dǎo)軌滑塊、17復(fù)合材料連接件。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

為了解決現(xiàn)有的實驗機柜整體剛性結(jié)構(gòu)，占用空間大且笨重?zé)o法進行運輸作為空間站的實驗機柜的問題，本發(fā)明實施例提供了一種使用剪叉機構(gòu)的折疊機柜，該折疊機柜在運輸過程中可以保持收攏狀態(tài)，使用時通過簡單的機械接口展開即可。

如圖1-6所示，本發(fā)明實施例提供了一種可折疊便攜式科學(xué)實驗機柜，包括：兩個結(jié)構(gòu)相同的鏡像對稱安裝的可折疊支架，所述可折疊支架包括側(cè)面支架2、背面支架3和頂面支架4，側(cè)面支架2包括主體結(jié)構(gòu)和滑動結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)為多根桿件5組成的剪叉機構(gòu)，桿件5之間通過轉(zhuǎn)軸6連接并實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，所述滑動機構(gòu)包括線性導(dǎo)軌7和滑塊8，滑塊8可在線性導(dǎo)軌7上滑動，所述主體結(jié)構(gòu)底端的一個桿件頭通過轉(zhuǎn)軸6與滑塊8連接，所述主體結(jié)構(gòu)底端的另一個桿件頭通過轉(zhuǎn)軸6與線性導(dǎo)軌7連接；背面支架3為多根桿件5組成的剪叉機構(gòu)，桿件5之間通過轉(zhuǎn)軸6連接并實現(xiàn)轉(zhuǎn)動；側(cè)面支架2和背面支架3通過連接組件9連接，側(cè)面支架2頂端的兩個桿件頭分別通過轉(zhuǎn)軸6與頂面支架4連接，背面支架3頂端的兩個桿件頭分別通過轉(zhuǎn)軸6與頂面支架4連接。

上述結(jié)構(gòu)中，側(cè)面支架和背面支架的主體結(jié)構(gòu)均為由多根桿件組成的剪叉機構(gòu)，通過連接桿件的轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)桿件之間的轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)側(cè)面支架和背面支架的伸縮運動。

側(cè)面支架的滑動結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)滑塊沿導(dǎo)軌的平動，繼而實現(xiàn)整個結(jié)構(gòu)的動力輸入。

背面支架無動力源，它依靠與側(cè)面支架的連接組件實現(xiàn)帶動。

因此，采用上述結(jié)構(gòu)，將水平方向的平動轉(zhuǎn)化為整體機構(gòu)在豎直方向的運動，達到整體機柜升起的效果。這一結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。

本實施例中，利用剪叉機構(gòu)原理(剪叉機構(gòu)有著結(jié)構(gòu)緊湊、運行平穩(wěn)、噪聲小、頻響快、傳遞功率大、易于操作等優(yōu)點，通過連桿之間的轉(zhuǎn)動與平動實現(xiàn)載荷的上升與下降)的收攏與展開兩個不同狀態(tài)，實現(xiàn)機柜尺寸的壓縮(由1120mm壓縮至280mm)，極大地提高了機柜運輸?shù)男什⒔鉀Q了原機柜尺寸較大導(dǎo)致的上行難題；簡單的機械機構(gòu)設(shè)計使得折疊機構(gòu)的展開非常容易；折疊機柜的兩部分獨立對稱設(shè)計，使得結(jié)構(gòu)更為簡單，易于操作。

本發(fā)明實施例中，連接組件9包括側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件10、背面轉(zhuǎn)軸組件11和轉(zhuǎn)接頭12，側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件10和背面轉(zhuǎn)軸組件11通過轉(zhuǎn)接頭12連接，連接組件9為“l(fā)”型結(jié)構(gòu)，側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件10與側(cè)面支架2的轉(zhuǎn)軸6連接，背面轉(zhuǎn)軸組件11與背面支架3的轉(zhuǎn)軸6連接。

側(cè)面支架與背面支架采用上述結(jié)構(gòu)的連接組件實現(xiàn)二者的連接與同步運動，其中，側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件與側(cè)面支架各桿件上的轉(zhuǎn)軸的接口配合，起到傳遞滑塊產(chǎn)生的動力的作用，帶動整個連接組件在豎直方向?qū)崿F(xiàn)平動；背面轉(zhuǎn)軸組件與背部支架各桿件上的轉(zhuǎn)軸接口配合，將力與運動傳遞到背面支架；側(cè)面轉(zhuǎn)軸組件與背面轉(zhuǎn)軸組件通過轉(zhuǎn)接頭使用螺釘固連。該連接組件的整體呈現(xiàn)為“l(fā)”型結(jié)構(gòu)，減少了運動輸入源的數(shù)量。運動輸入源可以為側(cè)面支架的滑動結(jié)構(gòu)，其中線性導(dǎo)軌起到運動自由度的限制作用，滑塊可在限定的方向上自由滑動，同時滑塊可以與外部動力輸入相連，由于滑塊同時與側(cè)面支架桿件相連，從而將動力輸入至側(cè)面支架的桿件上。

本發(fā)明實施例中，背面轉(zhuǎn)軸組件11上預(yù)留有安裝面13，預(yù)留的安裝面13用于滿足外部載荷的安裝要求。

在實際使用過程中，可以通過預(yù)留的安裝面，在其上進行安裝孔的設(shè)計，滿足外部載荷的安裝要求。

本發(fā)明實施例中，頂面支架4包括鏤空的長方形中厚板14和具有限位作用的導(dǎo)軌柱15，長方形中厚板14的側(cè)面和背面下方均安裝有導(dǎo)軌柱15，導(dǎo)軌柱15上安裝有導(dǎo)軌滑塊16，導(dǎo)軌滑塊16可在導(dǎo)軌柱15上滑動，導(dǎo)軌滑塊16通過轉(zhuǎn)軸6分別與側(cè)面支架2和背面支架3的頂端桿件頭連接。

頂面支架的主要作用是保證柜體的包絡(luò)外形，并預(yù)留面板空間以及液路電路安放的空間，具有減重孔的板材為保證其包絡(luò)外形的主要組件。

上述結(jié)構(gòu)中，側(cè)面支架頂部的兩個桿件，每個桿件的下端頭均與其他桿件連接，上端頭為自由端，成為側(cè)面支架的自由端，所以，側(cè)面支架的頂端桿件頭是指側(cè)面支架頂端的兩個桿件的自由端頭。

本實施例中，頂面的所有組件均安裝于一塊鏤空的長方形中厚板上；其中導(dǎo)軌柱具有限制側(cè)面支架和背面支架的剪叉機構(gòu)在頂部運動自由度的作用，導(dǎo)軌柱通過導(dǎo)軌滑塊與靠近頂部的桿件(側(cè)面支架以及背面支架)通過轉(zhuǎn)軸連接，當(dāng)機構(gòu)展開時，桿件繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，導(dǎo)軌滑塊沿導(dǎo)軌柱滑動并對頂面結(jié)構(gòu)施加豎直方向的作用力，使得頂面結(jié)構(gòu)上升達到展開的目的；此外，導(dǎo)軌柱的限位結(jié)構(gòu)，起到打開狀態(tài)時的限位作用。

本實施例中，導(dǎo)軌柱15的一端為圓錐型結(jié)構(gòu)。

通過采用這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌柱，可以實現(xiàn)導(dǎo)軌柱的限位作用，限制導(dǎo)軌滑塊在導(dǎo)軌柱上的滑動位置，進而限制實驗機柜打開狀態(tài)時上升的高度。

本實施例中，背面支架3和側(cè)面支架2的桿件的數(shù)量由載荷區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)載荷數(shù)量決定，每一桿件6均為部分鏤空結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實施例中，背面支架和側(cè)面支架均采用八根桿件進行連接，形成剪叉機構(gòu)，在實際使用過程中，桿件的數(shù)量可以由載荷區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)載荷數(shù)量決定。

對于桿件采用部分鏤空結(jié)構(gòu)，可以減輕桿件的重量，進而減輕整體實驗機柜的重量。

本實施例中，滑塊8與動力輸入設(shè)備連接，所述動力輸入設(shè)備選自滾柱絲杠與電機或彈簧儲能裝置。

通過在滑塊上接入動力輸入設(shè)備，可以實現(xiàn)滑塊的沿線性導(dǎo)軌的平動，繼而實現(xiàn)整個結(jié)構(gòu)的動力輸入。

動力輸入可選用滾柱絲杠與電機或彈簧儲能裝置，其優(yōu)點為運動穩(wěn)定且可靠，動力源選擇較多且便于設(shè)計，這一選擇可根據(jù)使用環(huán)境做出。

本實施例中，兩個所述可折疊支架的兩個背面支架3通過復(fù)合材料連接件17連接，復(fù)合材料連接件17分別勾住兩個背面支架3上的轉(zhuǎn)軸。

采用上述結(jié)構(gòu)，可以通過張力對兩個可折疊支架的兩個背面支架實現(xiàn)拉緊，通過復(fù)合材料連接件的高剛度使得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

本實施例中，復(fù)合材料連接件17上預(yù)留有安裝面13，預(yù)留的安裝面13用于滿足外部載荷的安裝要求。

本實施例中，頂面支架4的兩側(cè)面板上開設(shè)有螺栓孔，兩個所述可折疊支架的兩個頂面支架4可通過防脫螺釘插入所述螺栓孔進行連接。

兩個可折疊支架在均打開之后，可以通過頂面支架上預(yù)留的螺栓孔位，以防脫螺釘進行固定連接，從而實現(xiàn)實驗機柜頂部的固定。

另外，通過在頂面支架的兩側(cè)面板上開設(shè)螺栓孔，也可以起到減重的作用，同時，還可以開設(shè)減重孔，以減輕頂面支架的重量，進而減輕整體機柜的重量，提高運輸效率。

通過采用本發(fā)明公開的上述技術(shù)方案，得到了如下有益的效果：本發(fā)明實施例提供的可折疊便攜式科學(xué)實驗機柜，由鏡像對稱的兩部分組成，兩部分可以各自獨立實現(xiàn)收攏與打開，每部分由側(cè)面支架，背面支架和頂面支架組成，側(cè)面支架與背面支架均通過桿件組成剪叉機構(gòu)，從而通過連桿之間的轉(zhuǎn)動與平動實現(xiàn)載荷的上升與下降，進而實現(xiàn)實驗機柜的展開和收攏，實現(xiàn)了機柜尺寸的壓縮(由1120mm壓縮至280mm)，極大地提高了機柜運輸?shù)男什⒔鉀Q了原機柜尺寸較大導(dǎo)致的上行難題；而且簡單的機械機構(gòu)設(shè)計使得折疊機構(gòu)的展開非常容易；折疊機柜的兩部分獨立對稱設(shè)計，使得結(jié)構(gòu)更為簡單，進而使得收攏和展開便于操作；并且整體結(jié)構(gòu)可以通過一個動力輸入實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的展開，減少了動力輸入源的數(shù)量，使得整體結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

本領(lǐng)域人員應(yīng)該理解的是，上述實施例提供的方法步驟的時序可根據(jù)實際情況進行適應(yīng)性調(diào)整，也可根據(jù)實際情況并發(fā)進行。

上述實施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于計算機設(shè)備可讀取的存儲介質(zhì)中，用于執(zhí)行上述各實施例方法所述的全部或部分步驟。所述計算機設(shè)備，例如：個人計算機、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能移動終端、智能家居設(shè)備、穿戴式智能設(shè)備、車載智能設(shè)備等；所述的存儲介質(zhì)，例如：ram、rom、磁碟、磁帶、光盤、閃存、u盤、移動硬盤、存儲卡、記憶棒、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲、網(wǎng)絡(luò)云存儲等。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護范圍。